Поршни судовых двигателей имеют пальцы 2 (рис. 1) плавающего типа, так называют пальцы, которые не закрепляются в бобышках и после нагревания поршня при работе двигателя могут свободно вращаться. Их вставляют в бобышки 8 у чугунных поршней с небольшим зазором, а у алюминиевых – с незначительным натягом. Такие «плавающие» пальцы изнашиваются равномерно.
Рис. 6. Фиксация пальца заглушками 
Фиксированные пальцы изнашиваются с одной стороны. При слишком большом зазоре в бобышках пальцы стучат и разбивают их.
Поршневые пальцы изготавливают из углеродистых или легированных, цементируемых и азотируемых сталей, а также из высокоуглеродистых сталей, подвергаемых закалке токами высокой частоты (ТВ ч). Поверхность пальца цементируют, азотируют и закаливают. В целях уменьшения массы пальцы делают полыми.
От смещения в осевом направлении пальцы фиксируются пружинными кольцами 10 (рис. 1), которые заводятся в канавки, прорезанные в бобышках. Встречается фиксация пальцев алюминиевыми заглушками 1 (рис. 2), вставляемыми в расточку пальца 3 или в расточку бобышек. Если в сопряжении пальца 3 (рис. 6, а) с бобышками 1 по каналам “ а ” проводится масло из верхней головки шатуна, то заглушка 2 крепится к поршню, чем предотвращается поступление его к стенке втулки цилиндра. У двухтактных двигателей заглушки 1 (рис. 6, б), стягиваемые шпилькой 2, не только фиксируют палец 3, но и предотвращают утечку продувочного воздуха.
Задание5. Общее устройство шатунов.
Зарисовать конструкцию шатуна тронкового дизеля, составить спецификацию основных его элементов, указать разновидности, комплектация (оснащение) шатуна.
Основными элементами шатуна (рис. 7) являются верхняя (поршневая) головка 6, стержень 5, нижняя (кривошипная) головка 4. Верхняя головка шатунов дизелей выполняется заодно со стержнем неразъемной. Нижняя головка 4 делается разъемной (или отъемной) с крышкой, крепящейся болтами 3. Шатуны изготавливают из стали штамповкой или свободной ковкой. При выполнении шатуна свободной ковкой стержень 5 его делают круглого сечения. У штампованных шатунов стержень 7 обычно двутаврового сечения. Стержень шатуна используется для подвода масла из кривошипного подшипника в поршневой.
|
|
Для этого по оси стержня 5 сверлят каналы “ а ” и ” б ”. В двутавровых шатунах для данной цели используют трубку 8, прикрепляемую к стержню скобами 9, или утолщение 10 стержня, в котором сверлят канал “ в ”.
Верхняя головка
Втулка 1 (рис. 8, а), запрессованная в верхнюю головку шатуна, образует головной подшипник для пальца, соединяющего шатун с поршнем. Его изготавливают из оловянисто-фосфористой бронзы или стали с заплавкой изнутри свинцовистой бронзой. Втулка становится болтом. На ее поверхности протачивается кольцевая или полукольцевая канавка “ б ” и сверлятся отверстия “ в ” для подвода масла из осевого канала “ а ” стерня шатуна в холодильники 2 подшипника верхней головки шатуна. Двигатель с охлаждаемыми поршнями имеет в головках шатунов отверстия “ в ” (рис. 2, б) для выхода масла. При этом канавка “ б ” делается кольцевой и соединяет отверстие с осевым каналом “ а ”.
Рис. 7. ШатунПредусмотрен ряд отверстий “ г ” в головке и во втулке для подвода масла к поршневому пальцу. Подшипник верхней головки шатуна у высокооборотных двигателей может смазываться разбрызгиванием, то есть частичками масла, находящимися в картерном пространстве. В данном случае (рис.8, в) головка шатуна и втулка 1 имеет ряд отверстий “ а ” в верхней части, через которые частицы масла оседают на пальце поршня,смазывая его. В одно из отверстий вставлена латунная трубка 2, стопорящая втулку 1.
|
|
Рис. 8. Верхние головки шатунов
5.2 Нижняя головка
Рис 9 Нижняя головка щатуна
У среднеоборотных двигателей первых выпусков отъемная кривошипная головка. Стержень шатуна (рис. 9, а) заканчивается пяткой 10, к которой болтами 5 крепятся верхняя 7 и нижняя 2 половинки головки. Для центровки со стержнем шатуна верхняя половинка кривошипной головки снабжена выступом 13.
Отъемная головка шатуна позволяет регулировать высоту 
камеры и степень сжатия путем изменения толщины прокладки 8 род пяткой 10 шатуна. На двигателях постройки последних лет прокладки 8 не ставят, так как они уменьшают общую жесткость головки.
Ремонт шатуна с отъемной головкой проще, чем у шатуна с неотъемной головкой, хотя общая масса его больше. Для шатунной шейки кривошипа коленчатого вала в нижней головке имеется подшипник, называемый кривошипным. Внутренняя поверхность половинок 2 и 7 в отъемной головке заплавляется антифрикционным сплавом без вкладыРис. 3. Нижние головки шатуна шей. Для заливки шатунных подшипниковиспользуются такиеже сплавы, как и для заливки рамовых. В разъеме подшипника устанавливают наборы прокладок 4 для регулирования масляного зазора. Масло для смазки кривошипного подшипника поступает из осевого канала коленчатого вала на поверхность шейки через одно или 2 отверстия. При одном отверстии в подшипнике прорезается кольцевая канавка “ б ”. Из нее масло направляется в холодильники 15, затем через отверстие “ а ”, трубку 14 – к подшипнику верхней головки шатуна.
|
|
Кривошипный подшипник при неотъемной нижней головке образуется стальными вкладышами 4 и 5 (рис. 9, б), заплавляемыми антифрикционным сплавом. От проворачивания вкладыши фиксируются штифтами 2 и 1, иногда у вкладышей делают выточки под шатунные болты 3 (рис. 1), при этом последние являются фиксаторами вкладышей.
У небольших двигателей кривошипная головка часто выполняется с косым разъемом (рис. 3, в) крышка крепится к головке 4 шпильками 1, застопоренными в головке штифтами 3. Косой разъем делится для удобства обслуживания, а иногда в технологических целях.
Шатуны V-образных двигателей (рис. 3, г) имеют общую для двух цилиндров кривошипную головку. К главному шатуну 1 пальцем 2 крепится прицепной 3, нижняя головка которого снабжена бронзовой втулкой 4, и смазывается маслом, поступающим от шейки вала по каналам “ а ” и ” б ”. Крышка 6 кривошипного подшипника крепится двумя коническими штифтами 5, вставляемыми в ушки крышки 6 и головки главного шатуна 1.
Шатунные болты
Болты шатуна являются ответственной деталью двигателя. При их обрыве разрушается картер двигателя, выходит из строя нижняя часть рабочей втулки, могут быть разбиты поршень и крышка цилиндра. Болты нагружены переменными силами инерции (только и четырехтактных двигателях) и усилием затяжки и подвержены усталостным напряжениям. Болты изготовляют из низколегированной стали (марки ЗОХНЗА и др.). У шатуна чаще всего два болта; четыре болта меньшего диаметра ставят в тех случаях, когда необходимо уменьшить размеры нижней головки и подошвы стержня шатуна, чтобы иметь возможность вынимать при разборке двигателя поршень с шатуном через цилиндр.
Обычно кривошипная головка крепится двумя болтами, по одному с каждой стороны (рис.10, а), а иногда и четырьмя (рис. 10, б). При косом разъеме головки (рис. 10, в) число крепежных шпилек достигает шести. Шатунные болты используют не только для крепления, но и для центровки. Для этого у шатуна (рис. 10, а) болт 5 имеет центрирующие пояски 3, 9. Точность соединения нижней 2 и верхней 7 половинок подшипника обеспечивает поясок 3.
Рис. 11. Способы фиксации шатунных болтов: а — штитом;
Рис. 10. Конструкция шатунных болтов б — фиксирующим выступом
Поясок 9 центрирует пятку 10 стержня шатуна с верхней половинкой 7. Иногда для центровки используют штифты 2 (рис. 3, б) и выступы 2 (рис. 3, в), у головки или центрующие бурты 2 (рис. 1), у крышки. Штифтами 1 (рис. 3, а) шатунные болты фиксируются от проворачивания, а винтом 6 – от выпадания. Гайки 11 шатунных болтов выполняют корончатыми, стопорящимися стандартными шплинтами 12.